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PCR(聚合酶链反应)是体外快速扩增核酸的方法,它能使极微量的核酸在数小时之内扩增至原来的数百万倍以上。只要选择合适的引物,PCR就可特异性地大量扩增某一DNA片断至易检测水平。利用此原理,可以通过特异性地扩增某种微生物的基因片断而实现快速检测目的。
本试验旨在研究棒曲霉素产生菌Penicillium expansum的快速和特异的PCR检测方法及实时PCR条件参数的优化。
实验通过Penicillium expansum 3.3703的纯菌平板和液体培养以及纯菌接种于苹果、苹果果肉和苹果汁,用Cenis改良方法提取DNA,基于isoepoxydon dehydrogenase和Dolygatacturonase基因的两对引物扩增Penicillium expansum DNA的基础上,建立特异和快速的检测Penicillium expansum的方法;之后研究实时PCR扩增时退火温度、引物浓度以及模板浓度对扩增效果的影响,以获得最佳的参数。通过研究得到以下结论:
(1)基于polygatacturonase基因的引物Ⅱ(POL)具有很强的特异性,只有目标DNA片段被扩增,而基于isoepoxydon dehydrogenase基因的引物Ⅰ(ISO)扩增特异性较差。纯培养可以检测到5xlO<-6>μgDNA/每反应体系,整个检测时间大约为5h,比传统的培养法时间(4~6d)大大缩短;
(2)苹果、苹果果肉和果汁接种纯Penicillium expansum后所提DNA都得到了很好地扩增,具有很高的特异性,不受苹果样品DNA的干扰:
(3)用lightercycler实时PCR扩增Penicillium expansum DNA的最佳退火温度大约为61℃,引物的最佳浓度约为0.20~0.4%mol/L,底物浓度对实时PCR扩增的影响较小。在以上参数下,可以获得良好的PCR扩增曲线、产物溶解曲线以及清晰的产物条带。
本研究建立的Penicillium expansum的PCR检测方法特异、快速、灵敏,可用于商品果汁和苹果汁工业化生产中Penicillium expansum的快速检测和质量控制,也可用于工艺过程对Penicillium expansum污染的快速溯源。
本研究获得的Penicillium expansum的实时PCR的较优参数,可作为其它微生物实时PCR检测时的方法学参考,也可用于苹果浓缩汁工业化生产中Penicillium expansum的快速检测和质量控制。